(57)【要約】【課題】  設備電源の改善された使用及び停電回復時間の短縮を図った、電圧サージに対する効率的な保護を行う電圧サージ保護装置を提供する。【解決手段】  本発明の電圧サージ保護装置は電気開閉装置（２１）に接続されるように構成された少なくとも１つの保護モジュール（２０）を備える。この保護モジュールは、電圧サージに対する保護のための少なくとも１つの保護素子（１，２）と、温度及び／又は電流の上昇による保護素子の障害を表す電気的及び／又は機械的分離を引き起こすために少なくとも１つの保護素子に結合された分離手段（３０，３１）とを備える。保護モジュール（２０）は、分離手段（３０，３１）に結合された機械式操作手段（３２，３２Ａ，３２Ｂ）と、機械式制御リンク（３３，３３Ａ，３３Ｂ）とを備える。電気式制御リンクは、分離手段が分離を引き起こした時、少なくとも１つの保護素子の障害を表す引外し状態におかれる。【選択図】図３
2006004950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気開閉装置（２１）に接続されるように構成された少なくとも１つの保護モジュール（２０）を備え、
この保護モジュール（２０）は、
電圧サージに対する保護のための少なくとも１つの保護素子（１，２）と、
温度及び／又は電流の上昇による保護素子の障害を表す電気的及び／又は機械的分離を引き起こすために、前記少なくとも１つの保護素子に結合された、分離手段（３０，３１）と、
を備えている、電圧サージ保護装置において、
前記保護モジュール（２０）が、前記分離手段（３０，３１）に結合された機械式操作手段（３２，３２Ａ，３２Ｂ）と、前記分離手段が分離を引き起こした時、少なくとも１つの保護素子の障害を表す引外し状態におかれる機械式制御リンク（３３，３３Ａ，３３Ｂ）とを備え、前記機械式リンク（３３）が引外し状態にある時、前記機械式操作手段は開閉装置（２１）の開放すなわち引外しの操作を行うために機械式リンク（３３）を介して前記開閉装置（２１）に結合されるように構成されていることを特徴とする、
電圧サージ保護装置。
【請求項２】
前記分離手段（３０，３１）が分離を引き起こした時、前記機械式操作手段が前記機械式リンクを引外し状態にブロックすることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも１つの保護素子は前記分離手段のサーマルピン（３０）と熱接触状態にある少なくとも１つのバリスタ（１）であり、前記サーマルピン（３０）は前記バリスタ（１）の加熱によって引き起こされるサーマルピンの溶融により前記機械式リンク（３３，３３Ａ，３３Ｂ）を引外し状態におくように前記機械式操作手段（３２，３２Ａ，３２Ｂ）に結合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの保護素子は前記分離手段のヒューズ（３１）と電気的に接続された少なくとも１つの放電管（２）であり、前記ヒューズ（３１）は前記放電管の電流が増大することによって引き起こされるヒューズの溶融により前記機械式リンク（３３，３３Ａ，３３Ｂ）を引外し状態におくように前記機械式操作手段（３２，３２Ａ，３２Ｂ）に結合されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記機械式操作手段は前記分離手段のサーマルピン又はヒューズとのリンクによって引き起こされる複数の機械的動作を集約する集約手段（４３）を備えていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記機械式操作手段は、
一端が前記分離手段（３０，３１）に結合され、他端が前記機械式リンク（３３）に結合された少なくとも１つのレバー（４０，４５）と、
前記分離手段（３０，３１）の素子が熱的又は電気的ストレスによる機械的分離により前記レバーを解放した時、前記レバーを障害位置に戻すために前記レバーと前記保護モジュールのケース（５０）との間に配置された少なくとも１つの戻しばね（４４，４８）と、
を備え、
前記機械式リンク（３３）は、障害位置にある時、前記レバーによって引外し状態に操作され保持されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記分離手段はヒューズ素子（３１）及びサーマルピン（３０）の組合せ（９０）を少なくとも１つ備え、前記ヒューズ素子及びサーマルピンの機械的分離が前記機械式操作手段（３２）の操作を引き起こすことができることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記分離手段は合金又は熱溶融プスチック材料からなる少なくとも１つのサーマルピン（３０）を備え、前記ピンの溶融が前記機械式操作手段（３２）に作用する機械的分離を引き起こすことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つの保護モジュールがアーク分散フィン（９１）内に配置された金属ブレードからなるヒューズ素子（３１）を有する分離手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの保護モジュールが前記保護装置の動作状態を表示する機械式表示手段（３４，８０）を備え、この表示手段は電気開閉装置（２１）の動作部材（２７）と結合されるように構成された機械式リンク（８４）を備えていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの保護モジュールが前記機械式制御リンク（３３，３３Ａ，３３Ｂ）によって操作される保護装置の動作状態を表示する機械式表示手段（３４Ａ）を備えていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの保護モジュールが少なくとも２つの保護素子（１，２）の分離手段（３０，３１）の状態を異なる様式で指示するために操作手段によって操作される機械式局部表示手段（３４Ｂ，３４Ｃ）を備えていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記保護モジュール（２０，２０Ａ）と協動する電気開閉装置（２１）を備え、この電気開閉装置は、保護されるべきラインに接続されるように構成された入力端子（２２）と、引外し機構（２４）によって制御される主接点（２３）と、出力端子（２５）とを備え、電圧サージに対する前記少なくとも１つの保護素子（１，２）が前記開閉装置の出力端子（２５）に接続され、前記機械式制御リンク（３３）は、この機械式制御リンク（３３）が少なくとも１つの保護素子の障害を表す引外し状態にある時、前記電気開閉装置の主接点（２３）を開放操作したりその投入を阻止したりする引外し手段（２４，２８）に結合されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記保護モジュール（２０，２０Ａ）が前記電気開閉装置（２１）の操作ハンドル（２７）に機械的にリンクされた、動作状態を表示する機械式表示手段（３４）を備えていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
付加的に第２保護モジュール（２０Ｂ）を備え、この第２保護モジュール（２０Ｂ）は、前記開閉装置（２１）の引外しに作用するように第２機械式操作手段（３２Ｂ）及び第２機械式制御リンク（３３Ｂ）を備え、前記第２機械式制御リンク（３３Ｂ）は第１保護モジュール（２０Ａ）の第１機械式リンク（３３Ａ）を介して開閉装置の引外し機構に作用することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記電気開閉装置（２１）は４極開閉装置であり、第１及び第２極の出力端子に前記第１保護モジュール（２１Ａ）の保護素子（１，２）が接続され、第３及び第４極の出力端子に前記第２保護モジュール（２０Ｂ）の保護素子（１，２）が接続されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
機械式引外しリンク（３３）の動作を受け、又はそれを操作する保護モジュール（２０，２０Ａ）を組み込んだ補助電気装置（７０）を備えていることを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記開閉装置（２１）及び保護装置（２０）がモジュールであって、側面を介して結合されていることを特徴とする請求項１３ないし１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記開閉装置（２１）が配線用遮断器であり、前記保護モジュール（２０）が前記遮断器の下流側で出力端子（２５）に装着され、前記機械式リンク（３３）からの作用を受けるように構成された前記引外し手段（２８）が前記遮断器の下流側に設けられていることを特徴とする請求項１３ないし１７のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気開閉装置に接続されるように構成された少なくとも１つの保護モジュールを備え、この保護モジュールは、
電圧サージに対する保護のための少なくとも１つの保護素子と、
温度及び／又は電流の上昇による保護素子の障害を表す電気的及び／又は機械的分離を引き起こすために前記少なくとも１つの保護素子に結合された分離手段と、
を備えている、電圧サージ保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の電圧サージ保護装置は、電圧サージに対する保護のための少なくとも１つの保護素子、特にバリスタ又は金属酸化物バリスタのような電圧依存型抵抗、及びガス入り電子管すなわち放電管を備えている。図１に示されているように、バリスタ１及び／又は放電管２は一般的にはケース３の中に配置される。例えば２極結線の場合、保護装置は中性ラインＮに接続される入力端子４、相ラインＰに接続される入力端子５、及びアースライン７に接続される端子６を備えている。一般的には、バリスタは相ラインＰと中性ラインＮとの間に接続され、放電管は中性ラインＮとアースライン７との間に接続される。しかし他の型の結線又は配置を用いることもできる。バリスタ１はこれが加熱された時に回路を開放させるために、サーマルヒューズ８と直列に接続されている。バリスタの加熱は１つ又はそれ以上の電気的衝撃による漏れ電流によって発生されうる。
【０００３】
サーマルヒューズ８は保護素子１及び２を保護するためには不十分なことがある。図１において端子４及び５の上流側（電源側）に接続された回路遮断器１０が装置の電気的保護を実行する。
【０００４】
保護装置の保護は回路遮断器及び保護素子の組合せによっても達成される。組合せの例が図２に示されている。この装置は電源系統１２に接続される入力端子４及び５と、負荷１６に給電するための出力端子１４及び１５とを有するケース１１を備えている。回路遮断器は入力端子と出力端子との間に、サーマル型又は磁気サーマル型の保護リレー１８を直列に接続した主接点１７を備えている。同じハウジングケースの中で、各出力端子１４，１５とアースライン７との間にそれぞれバリスタ１９が接続されている。このような組合せは米国特許第４１６８５１４号及び第５３２１５７４号明細書に開示されている。
【０００５】
従来装置においては、電気的障害により保護回路遮断器の引外しが行われたとき、電圧サージ保護素子が障害状態にあるにもかかわらずユーザが装置をリセットすることができる。
【０００６】
さらに従来装置、特に図２の組合せに基づく装置は、回路遮断器の下流側に接続された負荷を保護するものである。仮にバリスタの障害、特に過熱又は短絡によって回路遮断器が引き外された場合、負荷への給電はもはや保証されない。そのような場合、設備の停電時間が長引くという大きな損害を負うことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、設備電源の改善された使用及び停電回復時間の短縮を図った、電圧サージに対する効率的な保護を行う電圧サージ保護装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による保護装置においては、保護モジュールが、分離手段に結合された機械式操作手段と、分離手段が分離を引き起こした時、少なくとも１つの保護素子の障害を表す引外し状態におかれる機械式制御リンクとを備え、機械式リンクが引外し状態にある時、機械式操作手段は開閉装置の開放すなわち引外しの操作を行うために機械式リンクを介して開閉装置に結合されるように構成される。
【０００９】
好ましくは、分離手段が分離を引き起こした時、機械式操作手段が機械式リンクを引外し状態にブロックする。
【００１０】
好ましくは、少なくとも１つの保護素子は分離手段のサーマルピンと熱接触状態にある少なくとも１つのバリスタであり、サーマルピンはバリスタの加熱によって引き起こされるサーマルピンの溶融により機械式リンクを引外し状態におくように機械式操作手段に結合される。
【００１１】
好ましくは、少なくとも１つの保護素子は分離手段のヒューズと電気的に接続された少なくとも１つの放電管であり、ヒューズは放電管の電流が増大することによって引き起こされるヒューズの溶融により機械式リンクを引外し状態におくように機械式操作手段に結合される。
【００１２】
好ましくは、機械式操作手段は分離手段のサーマルピン又はヒューズとのリンクによって引き起こされる複数の機械的動作を集約する集約手段（centralizing means）を備える。
【００１３】
好ましい実施態様においては、機械式操作手段は、
・一端が分離手段に結合され、他端が機械式リンクに結合された少なくとも１つのレバーと、
・分離手段の素子が熱的又は電気的ストレスによる機械的分離によりレバーを解放した時、レバーを障害位置に戻すためにレバーと保護モジュールのケースとの間に配置された少なくとも１つの戻しばね（リターンスプリング）と、を備え、機械式リンクは、障害位置にある時、レバーによって引外し状態に操作され保持される。
【００１４】
代替実施態様によれば、分離手段はヒューズ素子及びサーマルピンの組合せを少なくとも１つ備え、ヒューズ素子及びサーマルピンの機械的分離が機械式操作手段の操作を引き起こすことができる。
【００１５】
好ましくは、分離手段は合金又は熱溶融プスチック材料からなる少なくとも１つのサーマルピンを備え、ピンの溶融が機械式操作手段に作用する機械分離を引き起こす。
【００１６】
特定の実施態様においては、少なくとも１つの保護モジュールがアーク分散フィン内に配置された金属ブレードからなるヒューズ素子を有する分離手段を備える。
【００１７】
好ましくは、少なくとも１つの保護モジュールが保護装置の動作状態を表示する機械的表示手段を備え、この表示手段は電気開閉装置の動作部材と結合されるように構成された機械式リンクを備える。
【００１８】
第１の代替実施態様によれば、少なくとも１つの保護モジュールが機械式制御リンクによって操作される保護装置の動作状態を表示する機械的表示手段を備える。
【００１９】
第２の代替実施態様によれば、少なくとも１つの保護モジュールが少なくとも２つの保護素子の分離手段の状態を異なる様式で指示するために操作手段によって操作される機械式局部表示手段を備える。
【００２０】
好ましい実施態様においては、保護モジュールと協動する電気開閉装置を備え、この電気開閉装置は、保護されるべきラインに接続されるように構成された入力端子と、引外し機構によって制御される主接点と、出力端子とを備え、電圧サージに対する少なくとも１つの保護素子は開閉装置の出力端子に接続され、機械式制御リンクは、この機械式制御リンクが少なくとも１つの保護素子の障害を表す引外し状態にある時、電気開閉装置の主接点を開放操作したりその投入を阻止したりする引外し手段に結合される。
【００２１】
好ましくは、保護モジュールが電気開閉装置の操作ハンドルに機械的にリンクされた、動作状態を表示する機械的表示手段を備える。
【００２２】
特定の実施態様においては、付加的な第２保護モジュールを備え、この第２保護モジュールは、開閉装置の引外しに作用するように第２機械式操作手段及び第２機械式制御リンクを備え、第２機械式制御リンクが第１保護モジュールの第１機械式リンクを介して開閉装置の引外し機構に作用する。その場合、電気開閉装置は４極開閉装置であり、第１及び第２極の出力端子に第１保護モジュールの保護素子が接続され、第３及び第４極の出力端子に第２保護モジュールの保護素子が接続される。
【００２３】
好ましくは、機械式引外しリンクの動作を受け、又はそれを操作する保護モジュールを組み込んだ補助電気装置を備える。
【００２４】
第１の代替実施態様によれば、開閉装置及び保護装置がモジュールであって、側面を介して結合される。
【００２５】
第２の代替実施態様によれば、開閉装置が配線用遮断器であり、保護モジュールが遮断器の下流側で出力端子に装着され、機械式リンクから作用を受けるように構成された引外し手段が遮断器の下流側に設けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に添付図面を参照して行う本発明の特定の実施例についての説明から他の利点及び特徴がより明瞭になるであろう。なお、図示の実施例はあくまでも例示であって、本発明を限定するものではないことに留意されたい。
【００２７】
図３に示されている電圧サージ保護装置は、回路遮断器のような電気開閉装置２１に接続されるように構成された保護モジュール２０を備えている。開閉装置２１は保護されるべき電源系統のラインに接続されるように構成された入力端子２２、引外し機構２４によって制御される主接点２３、及び引外しリレー２６を介して主接点２３に接続された出力端子２５を備えている。１つ又は複数の極に配置される引外しリレー２６は、電気的障害、特に過負荷障害又は短絡障害が検出された時、引外し機構２４を操作する。ハンドルのような操作装置２７により引外し機構２４を介して主接点２３の開閉を行うことができる。引外し機構２４は結合部２９を介して装置の外部に接続することができる。結合部２９は一般に引外しバーと称される。
【００２８】
保護モジュール２０は、出力端子２５に接続されるように構成された、電圧サージに対する保護のための少なくとも１つの保護素子、特にバリスタ１及び／又は放電管２を備えている。保護モジュール２０は温度及び／又は電流の上昇により保護素子の電気的分離を行わせる保護素子に接続された分離手段をも備えている。図３の装置では分離手段としてバリスタ１に熱的に結合されたサーマルピン３０、及び放電管２に直列に接続された電気ヒューズ３１が備えられている。
【００２９】
本発明の一実施例では、保護モジュールは、分離手段３０又は３１が分離動作を行った時、機械式制御リンク３３を少なくとも１つの保護素子１又は２の障害を表す引外し状態におく分離手段に結合された機械式アクチュエータ３２を備えている。機械式アクチュエータ３２は電気開閉装置に結合され、機械式制御リンク３３が引外し状態にある時、装置の開放すなわち引外しの操作を行うように構成されている。
【００３０】
かくして保護モジュール２０が図３に示されているように回路遮断器２１に結合されている時、機械式制御リンク３３は引外し機構２４に作用を与えることができる。バリスタ１及び放電管２は回路遮断器２１の出力端子２５に接続されている。このようにして形成されたアセンブリは、回路遮断器２１が投入されている時、入力端子２２に接続されている電源系統ラインを保護する。もしバリスタ１の熱障害がサーマルピン３０の悪化を来すと、サーマルピン３０に結合された機械式アクチュエータ３２が機械式制御リンク３３を引外し状態におき、それが回路遮断器の引外し機構２４に作用して主接点２３を開放し、保護素子１及び２の接続を断つ。放電管２に生じた電気障害はヒューズ３１を溶断させる。その場合、ヒューズ３１に結合された機械式アクチュエータ３２も機械式制御リンク３３を引外し状態にし、それが回路遮断器の引外し機構２４に作用する。このようにして機械式アクチュエータ３２は分離手段の異なるピン又はヒューズとの機械的結合動作を集約する。
【００３１】
その場合、機械式アクチュエータ３２は逆動作できない状態にあり、それにより、機械式制御リンク３３を引外し状態にブロックして保持することによって回路遮断器のリセット又は投入を防止する。回路遮断器の障害素子による非投入は、たとえいずれかの障害素子が分離装置によって断路されても、高度の安全性を保証する。さらに、投入又は引外しを不可能にすべき場合は、回路遮断器の状態が電圧サージ保護装置の利用可能性、及び少なくとも１つの保護素子の障害を表示するようにする。あらゆる場合に、たとえ保護素子が障害を生じていても、設備の配電の可能性は維持される。
【００３２】
保護装置の状態の視認性を改善するために、保護モジュール２０は開閉装置の操作部材、例えば回路遮断器の操作ハンドルと協動するように構成された機械式インジケータを備える。
【００３３】
図４は保護モジュールの機械系を示すものである。機械式アクチュエータ３２は、サーマルピン３０に機械的に結合された第１アーム４１及び制御集約手段（control centralizer）４３に作用する第２アーム４２を有し、機械式制御リンク３３に結合された第１レバー４０を備えている。第１レバー４０の第１アーム４１とケース５０との間に第１戻しばね４４が配置され、それにより熱ストレスによる機械的分離に伴い第１レバー４０をサーマルピン３０が解放した時、第１レバー４０を障害位置にする。例えば、もしサーマルピン３０が溶融すなわち溶断を引き起こすような劣化を生ずると、第１レバー４０が第１戻しばね４４によってケース５０へ向かって引っ張られる。第２レバー４５が備えられ、この第２レバー４５は、ヒューズ３１に結合された第１アーム４６、及び制御集約手段４３に作用する第２アーム４７を備えている。第２レバー４５の第１アーム４６とケース５０との間に第２戻しばね４８が配置され、それにより熱ストレス、特に短絡による機械分離に伴いヒューズ３１が解放された時、第２レバー４５を障害位置に復帰させる。例えば、もしヒューズ３１が溶融するか分断されると、第２レバー４５が第２戻しばね４８によってケース５０へ向かって引っ張られる。
【００３４】
図５はサーマルピン３０が溶融したときの、図４による装置の機械系を示す図である。当初バリスタ１と熱接触状態にあってストリップ４９上に位置していたサーマルピン３０が第１レバー４０を解放した状態が示されている。第１戻しばね４４が第１アーム４１をケース５０の方へ引っ張っている。その時、第２アーム４２は集約手段４３に作用し、機械式制御リンク３３を引外し位置に保持する。第１戻しばね４４によってばね力が加えられた第１アーム４１は初期位置に戻ることができない。サーマルピン３０は、好ましくは合金又は低溶融温度を有する熱溶融性のプラスチック材料で保温性に作られる。
【００３５】
図６はヒューズ３１が溶断したときの、図４による装置の機械系を示す図である。ヒューズ３１は２つの部分３１Ａ及び３１Ｂに分断され、それにより放電管２との電気接続を断ち、第２レバー４５を解放している。第２戻しばね４８が第１アーム４６をケース５０の方へ引っ張る。その時、第２アーム４７は制御集約手段４３に作用し、機械式制御リンク３３を引外し位置に保持する。第２戻しばね４８によってばね力が加えられた第１アーム４６は初期位置に戻ることができない。第１アーム４６を容易に動かすことができるようにするために、放電管２とヒューズ３１との間の電気的接続部６０は、好ましくは可撓性の、例えば編組線で作られる。
【００３６】
図７及び８は本発明の他の実施例による装置の内部構成を示すものである。レバー４０及び４５はそれぞれ共通のスピンドル５１に枢着された単一アーム４１及び４６を備えている。制御集約手段４３はレバー４０及び４５と同じスピンドル５１に枢着され、両レバーによって引き起こされる運動を受けるためのスタッド５２を備えている。機械式制御リンク３３はケース５０の開口６１内を動く。図７には、バリスタ１によって引外し状態にされた素子の内部配置構造が示されている。バリスタ１の接続端はサーマルピン３０を保持する金属ストリップ４９に結合されている。金属部品間の電気接続はバリスタ１とサーマルピン３０との間で行われる熱伝導を可能とする。サーマルピン３０の溶融又は分断により、レバー４０を引外し位置に引っ張った時、単一アーム４１を有するレバー４０が集約手段４３のスタッド５２に作用する。図８には、放電管２によって引外し状態にされる素子の内部配置構造が示されている。ばね４８がヒューズ３１の溶融又は分断によりレバー４５を引外し位置に引っ張った時、単一アーム４６を有するレバー４５が集約手段４３のスタッド５２に作用する。
【００３７】
図９ないし１２は本発明による装置の機械部品の２つの代替変形例を、それぞれ動作位置及び引外し位置で示したものである。図９及び１０においては、レバー４０が制御集約手段と同じスピンドル上で揺動し、機械式リンク３３上で集約手段の端部に作用するカムの形状をしている。サーマルピン３０を保持するストリップ４９はサーマルブレーキとして作用する開口６２を備えている。図１１及び１２では、集約手段４３及び機械式リンク３３がラッチ６３によって引外し位置に拘束されている。
【００３８】
図１３は、保護モジュール２０が１つの放電管２及び２つのバリスタ１を備えている電圧サージ保護装置を示すものである。この２極構造遮断器においては、バリスタ１は回路遮断器２１の出力端子２５に接続され、その２極はリレー２６によって保護される。２つのバリスタ１間の共通接続点がヒューズ３１を介して放電管２に接続されている。この実施例では部品数を制限するために、保護モジュール２０は２つのバリスタ１と熱接触するサーマルピン３０を備える。保護モジュール２０は機械式リンク３３を備える。この機械式リンク３３はケース５０の第１面上の回路遮断器２１、及びケース５０の他の面上の補助回路モジュール７０上に作用することができる。かくして、機械式リンク３３は機械運動を保護モジュール２０の一面から他面へと伝え、モジュールの積重ねを可能とする。補助回路モジュール７０は、例えば回路遮断器の状態を表し、従って図１３におけると同様の保護装置の有効性を表す接点を提供するために機械式リンク３３からその動作を受ける出力モジュールでありうるし、又は回路遮断器を操作するための指令を受けることができる入力モジュール、例えば分路コイル又は低電圧コイルでありうる。この実施例では、保護モジュール２０の操作手段３２の機械制御リンク３３に機械式局部インジケータ３４Ａが結合されている。
【００３９】
図１４は、４極回路遮断器と組み合わされた２つの保護モジュール２０Ａ及び２０Ｂを備えた電圧サージ保護装置を示すものである。第１保護モジュール２０Ａは２つのバリスタ１と、第１操作機構３２Ａに作用する２つのサーマルピン３０を備えている。第１機械式リンク３３Ａは一方では第１側の回路遮断器結合部２９と組み合わされ、他方では第２側の他の付加モジュール２０Ｂの第２機械式リンク３３Ｂを受ける。第２付加モジュール２０Ｂは図３で述べたものと同じであり、それは第２機械式リンク３３Ｂの操作機構３２Ｂを操作するためにそれぞれサーマルピン３０及びヒューズ３１と協動するバリスタ１及び放電管２を備えている。この実施例では、第２機械式リンク３３Ｂは保護モジュール２０Ａの第１機械式リンク３３Ａを介して回路遮断器に作用する。この電気開閉装置は４極回路遮断器であり、第１及び第第２極の出力端子には第１保護モジュール２０Ａの保護素子が接続され、第３及び第４極の出力端子には付加保護モジュール２０Ｂの電圧サージに対する保護素子が接続される。この図では、モジュール２０Ａ及び２０Ｂは機械式局部インジケータ（ローカルメカニカルインジケータ）３４Ｂ，３４Ｃを備え、各保護素子の状態を異なる様式（マナー）で表示することができる。操作機構３４Ａ及び／又は３４Ｃがレバーを備える場合は、機械式局部インジケータはサーマルピン又はヒューズの破断を指示する各レバーと組み合わせることができる。
【００４０】
図１５及び１６は、保護モジュール２０及び協動する回路遮断器２１を備えた保護装置の外観を示すものである。回路遮断器ハンドル２７は保護機能の動作状態を指示する目的で用いることができる。しかしながら、その指示を改善するために、保護モジュール２０上に機械式インジケータフラグ３４が配置され、モジュールが回路遮断器に組み込まれる時、ハンドル２７と機械的に結合される。図１５では電圧サージ保護が活性であり、回路遮断器が投入されており、ハンドル２７が持ち上げられた第１位置にあり、インジケータフラグ３４は保護モジュール２０の窓８０に第１色を表示する。図１６では電圧サージ保護が非活性であり、回路遮断器が開放され、ハンドル２７が引き下げられた第２位置にあり、インジケータフラグ３４は窓８０に第２色を表示する。第２位置すなわち開放位置は保護素子の障害によって引き起こされる。その場合、投入状態にして活性化することはできない。
【００４１】
図１７及び１８は、機械式インジケータフラグ３４とハンドル２７との組合せを示す部分図である。図１７において、インジケータは第１色の第１表示領域８２及び第２色の第２表示領域８３を有する環状サポート８１を備えている。サポート８１から軸方向に突出するスタッド８４がハンドル２７の横穴に挿入されるように構成されている。図１８ではインジケータフラグ３４及びハンドル２７がスタッド８４によって結合されている。
【００４２】
他の実施例においては、開閉装置はハンドルによるマニュアル開閉操作を防止するために外部拘束装置を備えることができる。ハンドルの開閉位置は電圧サージ保護装置の有効性の状態を表す。
【００４３】
図１９はバリスタ１及び放電管２の分離手段がヒューズ３１及びサーマルピン３０の組合せ９０を備えた実施例を示すものである。ここでは、ヒューズ３１又はサーマルピン３０の機械的分離が機械式操作手段を操作可能にすることができる。
【００４４】
図２０では、保護モジュールはアーク分散フィン９１の中に配置された、金属ブレードからなる放電管を保護するヒューズ３１を備えている。
【００４５】
戻しばね４８はレバー６０に引っ張り作用を与えるものとして図示されている。しかしながら、他のばね装置、例えば圧縮ばねや板ばね、コイルばねを用いることも可能である。
【００４６】
大電力の場合、開閉装置２１は下流側に配置された補助回路によって引外す引外し部材２８を備えた配線用遮断器であってもよい。かくして図２１及び２２には、配線用遮断器２１の下流側に電圧サージ保護装置２０が配置されている。配線用遮断器２１の下流側の接続端子２５は、機械式引外しリンク３３を提供する補助回路として保護装置２０を受ける。保護装置２０の内部には図３ないし２０で説明したものに類似する特徴部を備えている。図２３は、機械式引外しリンク３３を備え、配線用遮断器２１と組み合わせることができる保護装置の外観を示すものである。図２４は、図２３の保護装置２０を受けることができる配線用遮断器の引外し部材２８の詳細図を示すものである。
【００４７】
保護素子は、好ましくは酸化亜鉛バリスタのような金属酸化物バリスタ、又はガス入りカートリッジ、ガス入りチューブ、放電管、若しくは気中放電スパークギャップを有する電圧サージアレスタである。しかし、他の電圧サージ保護素子、例えば他の材料で作ったバリスタや、アバランシェ若しくは逆バイアスダイオードのような半導体装置、又は電圧を制限する素子からなる部品の組合せを用いることもできる。
【００４８】
電圧サージ保護装置は、好ましくは容易に組み立てられ組み込まれるモジュール装置の形で達成することができる。しかし、他の形に構成することもできる。
【００４９】
開閉装置は、好ましくは過負荷保護手段及び／又は短絡保護手段を備えた回路遮断器である。例えば、保護の定格は保護部材のキャパシタンスに従って調整され、又は選定される。他の開閉装置、例えばスイッチ、差動スイッチ、あるいはリレーを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来装置の一例を示す回路図である。
【図２】従来装置の他の例を示す回路図である。
【図３】本発明の一実施例による保護装置のブロック図である。
【図４】本発明の一実施例による保護装置の機械的動作を説明する引外し動作前の説明図である。
【図５】本発明の一実施例による保護装置の機械的動作を説明するサーマルピン溶断時の説明図である。
【図６】本発明の一実施例による保護装置の機械的動作を説明するヒューズ溶断時の説明図である。
【図７】本発明の一実施例による保護装置の内部構造を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施例による保護装置の内部構造を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例による保護装置の機械部品の代替実施例における引外し動作前の配置図である。
【図１０】本発明の実施例による保護装置の機械部品の代替実施例における引外し動作後の配置図である。
【図１１】本発明の実施例による保護装置の機械部品の他の代替実施例における引外し動作前の配置図である。
【図１２】本発明の実施例による保護装置の機械部品の他の代替実施例における引外し動作後の配置図である。
【図１３】保護されるべき２極を有する本発明の一実施例による保護装置の回路図である。
【図１４】付加モジュールを有する本発明の一実施例による保護装置の回路図である。
【図１５】本発明の実施例による保護装置の外観を示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施例による保護装置の外観を示す遮断器引外し時の斜視図である。
【図１７】本発明による保護装置の機械式インジケータの要部の斜視図である。
【図１８】本発明による保護装置の機械式インジケータの要部の斜視図である。
【図１９】バリスタ及び放電管についての熱的及び電気的な保護を行う本発明による保護装置の変形実施例を示す回路図である。
【図２０】ヒューズ周りにアーク分散手段を有する本発明による保護装置の変形実施例を示す回路図である。
【図２１】大電力用配線用遮断器に適用される本発明による保護装置の変形実施例を側面方向から見た機器配置説明図である。
【図２２】図２１の保護装置を上面方向から見た機器配置説明図である。
【図２３】図２１の保護装置の要部を示す機器配置説明図である。
【図２４】図２１の保護装置の他の要部の詳細構成を示す機器配置説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【外国語明細書】
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